Пример определения светового коэффициента.

Задача. Больничная палата имеет площадь18 м. В палате 2 окна высотой 2 м и шириной 1 м каждое. Переплеты занимают 25% площади окон. Вычислите световой коэффициент для этого помещения и дайте гигиеническую оценку.

Решение. Сначала рассчитываем площадь окон:

S = 2 x 2 м х 1м = 4 м²

На площадь оконных переплетов приходится 25%, что составляет – 1 м². Следовательно, застекленная поверхность окон равна 4 м²– 1 м² = 3 м².

3 м² 1

СК = ---------- = -----

18 м² 6

Заключение: Световой коэффициент соответствует гигиеническим нормам.

Коэффициент заглубления– это отношение расстояния от пола до верхнего края окна к расстоянию до противоположной стены (глубина комнаты). Этот показатель должен быть не менее 1/1,5 – 1/2.

Угол паденияхарактеризует угол, под которым падают из окна световые лучи на данную горизонтальную поверхность в помещении. Угол падения на рабочем месте должен быть не менее 27°. По мере удаления рабочего места от окна угол падения будет уменьшаться и, следовательно, освещенность станет хуже. Угол падения зависит также от высоты окна. Чем выше окно, тем угол падения больше.

Для определения угла падения нужно провести две линии (рис.1).

Рис.1. Углы освещения

Линия ВС проводится горизонтально из центральной точки поверхности рабочего стола к оконной раме, линия АВ - от рабочего стола (из той же точки) к верхнему наружному краю окна. Угол AВС и есть угол падения. Для его определения можно воспользоваться таблицей натуральных значений тригонометрических функций (табл.1).

Поскольку треугольник AВС является прямоугольным, то катет АС есть расстояние по вертикали между поверхностью рабочего места и верхним краем окна. При высоте поверхности рабочего места над полом, равной высоте подоконника, этот катет соответствует высоте окна. Катет ВС - расстояние от центральной точки поверхности рабочего места до окна.

Пример определения угла падения. Высота окна в учебной комнате (АС) - 1,6 м, расстояние от рабочего места до окна (BC) – 2,5 м. Определите угол падения световых лучей, дайте гигиеническую оценку.

Р

ешение. Тангенс угла АВС равен отношению противолежащего катета 1,6 м (по условию задачи) к прилежащему 2,5 м.

Зная тангенс угла по таблице тангенсов определяем сам угол (табл. 2). В нашем примере угол падения АВС равен 33°.

Заключение: Угол падения световых лучей отвечает гигиеническим требованиям.

В случае отсутствия таблицы натуральных значений тангенсов можно угол падения вычислить другим путем. Для этого на бумаге нужно начертить прямоугольный треугольник, катеты которого должны иметь размеры, соответствующие натуральным, в уменьшенном масштабе. Угол между гипотенузой и горизонтальным катетом и есть угол падения, который можно измерить транспортиром.

Таблица 2

Таблица натуральных значений тангенсов

tg ά	ά	tg ά	ά	tg ά	ά	tg ά	ά
0,017 0,035 0,052 0,070 0,087 0.105 0.123 0,141 0,158 0,176 0,194 0,213 0,231	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13	0,249 0,268 0,287 0,306 0,325 0,344 0,364 0,384 0,404 0,424 0,445 0,466 0,488	14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26	0,510 0,532 0,554 0,577 0,601 0,625 0,649 0,675 0,700 0,727 0,754 0,781 0,810	27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39	0,839 0.869 0,900 0,933 0,966 1,000 1,15 1,39 1,60 2,05 2,47 3,07 4,01	40 41 42 43 44 45 49 53 58 64 68 72 76

Угол отверстияхарактеризует величину участка небосвода, свет от которого падает на рабочее место и непосредственно освещает рабочую поверхность. Угол отверстия не должен быть менее 5°. Чем больше участок неба, видимый из окна, тем больше угол отверстия, тем лучше освещение.

Угол отверстия образуется двумя линиями (рис.1). Линия АВ соединяет рабочее место с верхним (наружным) краем окна. Линия BEидет от рабочего места к высшей точке противостоящего затеняющего объекта (здания, дерева). УголABEи является углом отверстия.

Для его определения один человек садится за рабочий стол и мысленно проводит прямую линию от поверхности стола к самой высокой точке противоположного здания. Другой человек по указанию первого отмечает на стекле окна точку, через которую эта линия проходит, и фиксирует эту точку (на рис.1 это точка D).

Затем измеряют расстояние по вертикали DCмежду этой точкой и поверхностью рабочего места, и расстояние по горизонтали СВ от окна до рабочего места. ОтношениеDCк СВ есть тангенс угла DBC .

По таблице натуральных значений тангенсов находят угол DBC.

АВD=АВC-DВС

Пример определения угла отверстия. Допустим, что воображаемая линия BE, идущая от поверхности рабочего стола к высшей точке противоположного здания, пересекает окно в точке D на высоте 1,2 м от поверхности рабочего места. Рабочий стол находится от окна на расстоянии 2,5 м.

Угол DВС равен 26⁰ (табл. 2). Угол падения AВС из указанного выше примера равен 33°. Отсюда угол отверстия

Заключение: Угол отверстия световых лучей отвечает гигиеническим требованиям.

Основным нормативным показателем степени достаточности естественного освещения служит коэффициент естественной освещенности(КЕО)- отношение горизонтальной естественной освещенности в наиболее удаленной от окон точке помещения к единовременной освещенности под открытым небосводом на том же горизонтальном уровне в условиях рассеянного света, выраженное в процентах.

КЕО носит законодательный характер (нормируется СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 "Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий" – М., 2003).

В жилых помещениях при боковом освещении считается достаточным, когда на расстоянии 1 м от стены, противоположной окнам, КЕО равняется не менее 0,5% наружной освещенности, а в классах, читальнях—не менее 1,2% и др.

Измерение освещенности на рабочем месте и под открытым небом производят люксметром, принцип действия которого основан на преобразовании светового потока в электрический ток.

Люксметрсостоит из измерителя – гальванометра, фотоэлемента и четырех насадок. Прибор имеет две градуированные в люксах шкалы: одна состоит из 30, вторая - из 100 делений. Если стрелка гальванометра выходит за пределы шкалы, для расширения диапазона измерения применяют специальные насадки – светопоглощающие фильтры. Насадка из белой пластмассы, обозначенная на внутренней стороне буквой К, применяется только совместно с одной из трех других насадок М, Р, Т, которые увеличивают диапазон измерений в 10, 100, 1000 раз.

При измерениях фотоэлемент люксметра устанавливают горизонтально на обследуемой поверхности. При помощи переключателя, расположенного на передней панели люксметра, устанавливают шкалу измерения на 30 или 100 и снимают показания. При высокой освещенности используют светопоглощающие фильтры и показания гальванометра умножают на соответствующий коэффициент.

По окончании работы фотоэлемент следует отключить от гальванометра и закрыть его с целью предупреждения загрязнения и действия света.